靠性预计与MTBF值计算.docVIP

靠性预计与MTBF值计算 ??? 在如今激烈竞争的电子产品市场中，用户对产品质量和可靠性的要求越来越高。美国电子协会最近的一项统计表明，在决定高技术产品是否能占据大的市场份额时，产品的可靠性是其中最重要的因素。而可靠性设计需要贯穿于整个设计的全过程，而不是仅仅对最终产品的验证。 ??? 在中国，对电子产品的质量和可靠性要求也十分严格。无论是军品或民品，都必须有明确的可靠性指标，并且要明确地标识于产品说明书或其包装上。可靠性指标的计算和预测，是市场的需要、技术的推动和政策的规定，作为电子设计人员必须了解和掌握可靠性计算。 ??? 关于MTBF值的计算方法，目前最通用的权威性标准是MIL-HDBK-217和Bellcore,它们分别用于军工产品和民用产品。其中，MIL-HDBK-217是由美国国防部可靠性分析中心及Rome实验室提出并成为行业标准，专门用于军工产品MTBF值计算，其必威体育精装版版本为217-F2，而Bellcore是由ATT Bell 实验室提出并成为商用电子产品MTBF值计算的行业标准。??? 可靠性预测工具是评估产品是否可靠的基础手段，可靠性预测工具为整个产品开发过程提供指导。事实上，业界已经将可靠性预测工具形象地改名为可靠性管理工具。因为它在整个开发周期中监视着产品的质量情况。具体表现在以下几点： 1．MTBF值太低，那么就可能要考虑修改计划了。 2．设计对比 ??? MTBF值、成本等将是最关键的因素，在条件允许时，一定采用高MTBF值的方案。 3．隐患定位 ??? (注意，有时往往当时出厂时没有失效，实验时也对，但时间一长就坏)。因为任何器件有一个疲劳损伤期，如耐热指标是90℃，但工作在95℃时不一定马上就失效，但其失效率为很高，这类隐患经常是工程人员最麻烦的事。现在有了可靠性分析软件，马上就可以指出哪些器件不稳定。 4．决定价值 ??? MTBF值将是其中十分重要的一个因素。用户在了解和评审你的产品价格时，也一定会把MTBF值考虑进去。很多产品其技术指标、市场领先性都很好，但由于MTBF值低，也就是说其产品不可靠。或者说，其产品质量不稳定等，从而使其产品的性价比降低。目前衡量产品是否可靠的唯一标准就是MTBF值(注意，不能依靠手工粗略的不精确估算)。 5．质量管理 ??? MTBF的设计已经是任何人都不可回避的事实了。一方面，国内国际上都有十分严格的政策规定，任何电气产品都必须有最终的MTBF报告，更何况可靠性软件还不仅仅有此功能。另一方面，用户也将迫使厂家必须提供MTBF值，以便“买得放心”。试想，如果用户得知你的MTBF值是人为估测的，那么他将会怎么想？事实上，今天可靠性软件是管理一个产品整个开发周期的主要手段。 二、MTBF??? MTBF的计算方法和依据已经成为标准，其主体是考虑产品中每个元器件的失效率。但是由于电子产品的结构不同，应用环境不同等，会严重影响每个元器件失效率，从而导致总体MTBF值降低。因此在计算中： ??? 首先要考虑的是环境因素。对于Mil-217标准，环境因素概括成14种类型，它们是GB，GF，GM，NS，NU，AIC，AIF，AUC，AUF，ARW，SF，MF，ML，CL。如GF表示Ground Fixed, 即固定在普通地面的情况，而CL表示Cannon Launch，即火炮发射瞬间的情况。这两种情况下，同一电路的失效率会相差很大。对于Bellcore商用系统，其环境概括为5种类型，它们是：GB，GF，GM，AC，和SC。 ??? 除环境因素外，其次十分重要的因素是器件本身的可靠性参数，包括内部结构、工艺、封装、应力度等，而每种器件的内部结构不同而其参数不同，如CPU和电阻的结构差别很大。 ???? 此外，要考虑的是电子系统加工工艺和结构，如器件插座、焊接、过孔数、贴片器件、连线等等。这些因素也会导致系统不可靠。 ???? 所有上述这些因素，一般靠人工去建模，去分析，工作量无法想象，但借助于MTBFcal软件和其庞大的参数库，所有工作都变得简单化。 三、MTBFcal ???艾姆克科技有限公司专门为中国用户提供了汉化操作环境的可靠性预测软件MTBFcalMTBFcal是一套经过多年应用证实了的实用化软件，无论对可靠性技术的概括、使用环境、器件参数库、对应用者的要求、以及应用平台等方面都努力做到了完美，乃至实用化分析报告格式打印，都已完全工程化。 ??? MTBFcal提供有完善的MIL-HDBK-217F2和Bellcore两种标准的分析环境和相应的器件库。MTBFcal备有多达50000个器件的器件库，还根据工业标准，提供了编辑、修改、添加器件库的功能。 ??? MTBFcal在计算出单板或系统的可靠性指标的同时，还能指出每个器件